Robotic welding of high-strength DOCOL 1200M steel with Laser SEAM Stepper system

Abstract

This paper will present the influence of joining process parameters on the structure and properties of overlapped welded joints of 1.8 mm DOCOL 1200M steel using Laser SEAM Stepper method. The Laser SEAM Stepper (LSS) system by IPG Laser GmbH combines the advantages of laser-beam welding with the use of attached pressing unit. The DOCOL 1200M martensitic steel is mainly intended for manufacturing car bumpers, side bars and other user-safety elements of motor vehicles. The obtained welded joints were subjected to micro- and macroscopic metallographic examination and hardness measurement. The visual inspections and non-destructive testing made it possible to develop the field of welding parameters to allow obtaining full penetration joints (depending on requirements) or partial penetration joints. For present welding parameters, i.e. rate of feed and length of weld, which are constant, the actual length of weld is determined by welding frequency. With the increase in welding power, the penetration depth increases. In each case, the microscopic examinations revealed martensitic structure in the weld area, and with the increase in linear welding energy the size of martensite needles became larger, especially in relation to the native material. In HAZ, the martensitic structure is tempered. It has been shown that with appropriately selected parameters the Laser SEAM Stepper method is suitable for welding the DOCOL 1200M steel. 

in polish

Zrobotyzowane spawanie Laser SEAM Stepper stali wysokowytrzymałej DOCOL 1200M

W pracy zostanie przedstawiony wpływ parametrów procesu łączenia na strukturę i własności połączeń spawanych na zakładkę stali DOCOL 1200M o grubości 1,8 mm techniką Laser SEAM Stepper. Stal DOCOL 1200M o strukturze martenzytycznej, przeznaczona jest głównie na wytwarzanie zderzaków samochodowych, belek bocznych oraz innych elementów zapewniających bezpieczeństwo użytkownika pojazdów mechanicznych. Uzyskane złącza spawane zostały poddane badaniom metalogra cznym mikro- i makroskopowym oraz pomiarowi twardości. Przeprowadzone badania wizualne oraz badania nieniszczące pozwoliły na opracowanie pola parametrów spawania pozwalające uzyskać połączenia z pełnym przetopem (w zależności od wymagań) lub połączenia bez pełnego przetopienia. Dla zadanych parametrów spawania, tj. prędkości posuwu oraz długości spoiny, które są stałe, rzeczywista długość spoiny jest uwarunkowana częstotliwością przesuwu wiązki laserowej. Wraz ze wzrostem mocy spawania zwiększa się głębokość przetopu. Badania mikroskopowe w obszarze spoiny ujawniły w każdym przypadku strukturę martenzytyczną, przy czym wraz ze wzrostem energii liniowej spawania wielkość igieł martenzytu rośnie, zwłaszcza w stosunku do materiału rodzimego. W SWC dochodzi do odpuszczenia struktury martenzytycznej. Wykazano, że dla odpowiednio dobranych parametrów metoda Laser SEAM Stepper nadaje się do zgrzewania stali DOCOL 1200M.